Химики рассматривают процессы окисления и восстановления (анод – это «плюс», а катод – «минус»). Почему в обозначениях диодного моста в схеме катоды диодов обозначаются как плюс а аноды как минус. Плюс подключается к аноду, а минус к катоду. Важно! Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный.
Анод и катод
Весь процесс зависит от материала, из которого они изготовлены, от их специфических свойств и характера. Поэтому рассмотрим более подробно каждый из них. Анод - плюс, или положительный электрод. Соответственно, к нему из раствора электролита будут двигаться отрицательные ионы или анионы. Они будут окисляться здесь, приобретая более высокую степень окисления. Поэтому можно изобразить небольшую схему, которая поможет запомнить анодные процессы: анод "плюс" - анионы - окисление. При этом существует два основных типа данного электрода, в зависимости от которых, будет получаться тот или иной продукт. Нерастворимый, или инертный анод. К такому типу относят электрод, который служит лишь для передачи электронов и процессов окисления, однако сам он при этом не расходуется и не растворяется. Таковыми анодами являются изготовленные из графита, иридия, платины, угля и так далее.
Используя такие электроды, можно получать металлы в чистом виде, газы кислород, водород, хлор и так далее. Растворимый анод. При окислительных процессах он сам растворяется и влияет на исход всего электролиза. Основные материалы, из которых изготавливаются подобного типа электроды: никель, медь, кадмий, свинец, олово, цинк и прочие.
Электроны, под действием электродвижущей силы, действующей в источнике питания, перепрыгивая из дырки в дырку, проходят участок p-типа и попадают на проводник. Что будет, если поменять полярность питания: к участку n-типа подключить плюс, а к p-типа — минус? В этом случае электроны на участке n-типа отодвинутся к источнику питания, расширяя закрытую зону, тем самым увеличив внутреннее сопротивление диода. В этом случае диод будет закрыт. Конечно, если повысить напряжение на диоде, то электроны смогут проскочить насыщенную область и через диод пойдет ток. Некоторые диоды работают именно в таком режиме, их называют стабилитронами. Но выпрямительные диоды не «любят» такие условия и могут выйти из строя. Да и для стабилитронов оговаривается не только обратное напряжение, но и ток, при котором они могут работать. Если превысить указанные значения, то может произойти необратимый процесс — тепловой пробой и прибор выйдет из строя. Катод и анод: где плюс и минус Хотя у прибора всего два вывода необходимо знать, как определить полярность диода, чтобы не поставить его в обратном направлении? У диода имеется: анод; катод. Слово, переведенное с греческого как анод, может означать вверх или от него. Вакуумные диоды на схемах изображаются в виде вытянутого круга, вверху которого располагается анод в виде перевернутой буквы «Т». Катод располагается внизу и обозначается горизонтальной круглой скобкой с отводом. Электроны отрываются от катода и летят вверх, в сторону анода. Попадая на анод, они выходят во внешнюю цепь «от него». В этом случае анод должен быть подключен к положительному полюсу источника питания, а катод — к отрицательному. Про диод говорят, что он открыт и пропускает ток через себя. Когда полярность меняется, то есть на анод подается отрицательное напряжение, а на катод положительное — диод закрывается. В полупроводниковых диодах анодом называется вывод от полупроводника p-типа, а катодом — вывод от полупроводника n-типа. В остальном принцип работы остается тем же самым. Способы определения полярности диодов Чтобы определить полярность диода, существует несколько способов: с помощью маркировки на корпусе; практическим путем; используя прибор; по таблицам и справочникам. Кстати, производители оставляют за собой право использовать тот или иной метод, поэтому самым надежным будет ознакомление с технической документацией. Однако этот способ пока оставим и разберем самый простой. Как узнать полярность диода по маркировке Обычно производители дают подсказку, делая маркировку полярности диода. На крупных приборах могут быть проставлены значки диода — треугольник, упирающийся вершиной в короткий отрезок. Вывод со стороны основания треугольника является анодом, он должен быть подключен к плюсу питания. Другой вывод, расположенный со стороны вершины треугольника с отрезком, будет катодом. К нему, соответственно, нужно будет подключить минус питания. Если это выпрямительный диод, то он ставится в схему с переменным током.
В гальванике анод также является электродом, к которому подключаются плюсовой вывод источника питания, соответственно катод в этом случае — это минус. При этом металл осаждается восстанавливается на минусовом электроде реакция восстановления. То есть если вы хотите сделать позолоченное кольцо своими руками — подключите к нему минусовой вывод блока питания и поместите в ёмкость с соответствующим раствором. Почему существует путаница Всё происходит от того, что нет чёткой привязки минуса и плюса к компонентам, которые называются «К» и «А». Ещё Майкл Фарадей придумал простое правило маркировки полярности для этой пары электродов. Что такое анод, по его объяснениям? Учёный при запоминании определения предлагал проводить аналогию с Солнцем. Куда ток входит восход — это анод, куда ток выходит закат — это катод. У аккумуляторов полярность на аноде и катоде изменяется от того, работает он как гальванический элемент при разряде или как электролизёр при заряде. Сварка постоянным током также неоднозначно определяет «А» и «К» при зажигании дуги прямой или обратной полярностью. Аккумулятор имеет металлический или пластиковый каркас. Внутри катод сведен с положительной полярностью, а анод подключен к отрицательной полярности. Отделяет их друг от друга заслон, поэтому они не соприкасаются, а электрический заряд свободно протекает между ними. Помогает этому электролит — специальный раствор серной кислоты. Схема заряда АКБ Когда проходит химическая реакция заряда с электролитом на одном из электрических проводников, возникнет окислительная реакция. Если включить гальванический компонент в электросеть, электроны с анода перетекут на катод, производя функционирование пока в электролите возникают химические взаимодействия. Работать химический источник электрического тока прекратить только тогда, когда химические составляющие электролита израсходуются. На заметку. Как определить анод и катод Что это такое катод и анод, выясняют в частных моментах: при определении выводов у полупроводниковых элементов или при идентификации электродов в электрохимических процессах. Полупроводниковый диод требует позиционного размещения в электросхемах. Для правильного соединения необходимо отождествить выводы. Это можно сделать по следующим признакам: маркировка, нанесённая на корпус элемента; длина выводов детали; показания тестера при измерениях в режиме омметра или проверки диодов; использование источника тока с известной полярностью. Маркировка полупроводников такого типа может быть выполнена при помощи нанесения на корпус графического обозначения диода. Тогда минус К — это вывод со стороны вертикальной линии, в которую упирается контур стрелки. Ножка диода, от которой выходит стрелка, — это плюс А. Так графически указано прямое направление тока — от «А» к «К». Другим способом обозначения анода у диодного элемента могут быть нанесённые на корпус одна или две цветные точки или пара узких колец. Существуют конструктивно выполненные диоды, у которых минусовой катодный вывод обозначен широким серебряным кольцом. Диод 2А546А-5 ДМ служит таким примером. Примеры нанесения меток на диоды Длина ножек светодиодов, ни разу не паянных в платы, также может указывать на полярность выводов. У led-диодов длинная ножка — это положительный электрод, короткая — отрицательный вывод. К тому же форма корпуса обрез края окружности может служить ориентиром. Полярность выводов led-диодов При определении мультиметром полярности контактных выводов полупроводника подключают его в режиме тестирования диодов. Если на дисплее появились цифры, значит, диод подключён в прямом направлении. Если под рукой нет тестера, определить названия выводов диода можно, собрав последовательную цепь из батарейки, лампочки и диода. При прямом включении лампочка загорится, значит, плюс батарейки — на аноде и аналогично минус — на другом электроде. Электроды светодиода можно идентифицировать с помощью постоянного ИП с заведомо известной полярностью и включенного последовательно резистора, ограничивающего ток.
В итоге получается очень слабый электрический ток, измеряемый в наноамперах. В результате, плотность вещества в P части повышается и возникает диффузия стремление вещества к равномерной концентрации , толкающая частицы обратно на сторону N. Обратное включение диода Теперь посмотрим, как у полупроводникового диода получается выполнять свою основную функцию — проводить ток только в одном направлении. Подключим источник питания — плюс к катоду, минус к аноду. В соответствии с силой притяжения, возникшей между зарядами разной полярности, электроны из N начнут движение к плюсу и отдалятся от PN перехода. Аналогично, дырки из P будут притягиваться к минусу, и также отдалятся от PN перехода. В результате, плотность вещества у электродов повышается. В действие приходит диффузия и начинает толкать частицы обратно, стремясь к равномерной плотности вещества. Как мы видим, в этом состоянии диод не проводит ток. При повышении напряжения, в PN переходе будет все меньше и меньше заряженных частиц. Прямое включение диода Меняем полярность источника питания — плюс к аноду, минус к катоду. В таком положении, между зарядами одинаковой полярности возникает сила отталкивания. Отрицательно заряженные электроны отдаляются от минуса и двигаются сторону pn перехода. В свою очередь, положительно заряженные дырки отталкиваются от плюса и направляются навстречу электорнам. PN переход обогащается заряженными частицами с разной полярностью, между которыми возникает электрическое поле — внутреннее электрическое поле PN перехода. Под его действием электроны начинают дрейфовать на сторону P. Часть из них рекомбинируют с дырками заполняют место в атомах, где не хватает электрона. Остальные электроны устремляются к плюсу батарейки. Через диод пошел ток ID. Чтобы не возникло путаницы, напомню, что направление тока на электрических схемах обратно направлению потока электронов. Недостатки реального полупроводникового диода На практике, в реальном диоде, при обратном подключении напряжения, возникает очень маленький ток, измеряемый в микро, или наноамперах в зависимости от модели прибора. В следствии слишком высокого напряжения, может разрушиться кристаллическая структура полупроводника в диоде. В этом случае, прибор начнет хорошо проводить ток также и при обратном смещении. Такое напряжение называется напряжение пробоя. Процесс разрушения структуры полупроводника невосстановим, и прибор приходит в негодность. Более подробно об этом, и других характеристиках полупроводникового выпрямительного диода пойдет речь в статье ВАХ полупроводникового диода. Как определить, где плюс и минус Определить полярность светодиода можно несколькими способами: визуально по длине ножки, по внутренней части колбы, по толщине выводов ; при помощи измерительного устройства мультиметра, тестера ; путем подключения питания; по технической документации. Чаще всего применяется визуальный осмотр прибора. Производители стараются указывать маркировку и метки, по которым можно определить, где плюс и минус у светодиода. Все приведенные методы просты, и их может использовать человек без соответствующих знаний. Определяем зрительно Визуальный осмотр является самым простым способом определения полярности. Существует несколько видов корпусов светодиодов. Наиболее распространенный — цилиндрический диод с диаметром 3,5 мм и более.
Сообщить об опечатке
- Электрохимия и гальваника
- Домен припаркован в Timeweb
- Обозначение в электрохимии и цветной металлургии
- Теоретические основы процесса
Катод — определение и практическое применение
Распознать плюс и минус можно, если удастся рассмотреть, что у светодиода внутри. Итак, важно подвести итоги, отвечая на вопрос – как запомнить, где плюс, а где же минус у анода и катода? Понятие катода и анода, а точнее плюса и минуса в вакуумных и полупроводниковых приборах связано с возможностью протекания тока только в одном направлении или в двух.
Катод и анод — где минус, а где плюс?
Катод и анод: где плюс и минус. Все знают, что у диода есть катод и анод. Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный.
Подробно о полярностях светодиодных ламп
- Что такое анод, а что такое катод | ⚠️ Инженерные знания | Дзен
- Анод и катод - что это и как правильно определить? Куда течет ток или где же этот чертов катод
- Как определить полярность по внешнему виду
- Анод, катод, положительный и отрицательный: основы химии батарей
- Что такое анод, а что такое катод | ⚠️ Инженерные знания | Дзен
- Что такое диод
Катод — определение и практическое применение
Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный. За плюс отвечает анод из диоксид свинца, за минус – свинцовый катод. Что называют анодом и катодом, теоретические положения, принципы работы и способы применения в электрике на практике.
Анод и катод: что это такое, как их определить и запомнить
Ну а катод и анод - это просто заумные названия положительного и отрицательного электрода в такой системе. На аноде происходит окислительная реакция а сам он восстановитель в системе. С него уходят заряженные частицы в цепь. На катоде происходит восстановительная реакция, а сам он окислитель. В цепи он принимает заряженные частицы.
Есть тут и заковырка, куда же без неё : Мало запомнить, что анод - это минус, а катод - это плюс. Очень важно понимать логику процесса и анализировать его химию. Пока мы находимся в рамках системы "элемент питания" всё будет действительно так, как мы описали выше. Но что, если мы рассматриваем электролиз?
Про электролиз можно написать ещё одну огромную статью, но пока рано. Усвоим главное! Электролиз есть процесс выделения на электродах растворённых веществ из электролита.
Анионы органических кислот окисляются особым образом: радикал, примыкающий к карбоксильной группе, удваивается, а сама карбоксильная группа COO превращается в углекислый газ - CO2. Примеры решения В процессе тренировки вам могут попадаться металлы, которые пропущены в ряду активности. На этапе обучения вы можете пользоваться расширенным рядом активности металлов. Теперь вы точно будете знать, что выделяется на катоде ;- Итак, потренируемся. Иногда в заданиях требуется записать реакцию электролиза.
Сообщаю: если вы понимаете, что образуется на катоде, а что на аноде, то написать реакцию не составляет никакого труда. Анион не содержит кислорода, выделяется галоген - хлор. Мы пишем уравнение, так что не можем заставить натрий испариться бесследно : Натрий вступает в реакцию с водой, образуется NaOH. Анион кислородсодержащий, поэтому в реакции выделяется кислород. Сульфат-ион никуда не исчезает, он соединяется с водородом воды и превращается в серую кислоту.
Это сделало внутренний поток с востока на запад, как упоминалось ранее, но в случае более позднего изменения конвенции он стал бы с запада на восток, так что восточный электрод больше не был бы «входом». Следовательно, «эизод» стал бы неуместным, тогда как «анод», означающий «восточный электрод», оставался бы правильным в отношении неизменного направления фактического явления, лежащего в основе тока, тогда неизвестного, но, как он думал, однозначно определяемого магнитным эталоном Оглядываясь назад, можно сказать, что изменение названия было неудачным не только потому, что одни только греческие корни больше не раскрывают функцию анода, но, что более важно, потому что, как мы теперь знаем, направление магнитного поля Земли, на котором основан термин «анод», зависит от разворотов, в то время как текущее соглашение о направлении, на котором был основан термин «эизод», не имеет причин для изменения в будущем. После более позднего открытия электрона была предложена этимология, более легкая для запоминания и более надежная техническая, хотя исторически ложная, этимология: анод, от греческого anodos , «путь вверх», «путь вверх из ячейки или другое устройство для электронов ». Полупроводниковый диод Полупроводниковый диод — самый простой полупроводниковый прибор, состоящий из одного PN перехода.
Основная его функция — это проводить электрический ток в одном направлении, и не пропускать его в обратном. Состоит диод из двух слоев полупроводника типов N и P. Электрод, подключенный к P, называется анод. Электрод, подключенный к N , называется катод. Диод проводит ток в направлении от анода к катоду, и не проводит обратно. Диод в состоянии покоя Посмотрим, что происходит внутри PN-перехода, когда полупроводниковый диод находится в состоянии покоя. То есть тогда, когда ни к аноду, ни к катоду не подключено напряжения. Итак, в части N имеются в наличии свободные электроны — отрицательно заряженные частицы. В части P находятся положительно заряженные ионы — дырки.
В результате, в том месте, где есть частицы с зарядами разных знаков, возникает электрическое поле, притягивающее их друг к другу. Под действием этого поля свободные электроны из части N дрейфуют через PN переход в часть P и заполняют некоторые дырки. В итоге получается очень слабый электрический ток, измеряемый в наноамперах. В результате, плотность вещества в P части повышается и возникает диффузия стремление вещества к равномерной концентрации , толкающая частицы обратно на сторону N. Обратное включение диода Теперь посмотрим, как у полупроводникового диода получается выполнять свою основную функцию — проводить ток только в одном направлении. Подключим источник питания — плюс к катоду, минус к аноду. В соответствии с силой притяжения, возникшей между зарядами разной полярности, электроны из N начнут движение к плюсу и отдалятся от PN перехода. Аналогично, дырки из P будут притягиваться к минусу, и также отдалятся от PN перехода. В результате, плотность вещества у электродов повышается.
В действие приходит диффузия и начинает толкать частицы обратно, стремясь к равномерной плотности вещества. Как мы видим, в этом состоянии диод не проводит ток. При повышении напряжения, в PN переходе будет все меньше и меньше заряженных частиц. Прямое включение диода Меняем полярность источника питания — плюс к аноду, минус к катоду. В таком положении, между зарядами одинаковой полярности возникает сила отталкивания. Отрицательно заряженные электроны отдаляются от минуса и двигаются сторону pn перехода. В свою очередь, положительно заряженные дырки отталкиваются от плюса и направляются навстречу электорнам. PN переход обогащается заряженными частицами с разной полярностью, между которыми возникает электрическое поле — внутреннее электрическое поле PN перехода. Под его действием электроны начинают дрейфовать на сторону P.
Часть из них рекомбинируют с дырками заполняют место в атомах, где не хватает электрона. Остальные электроны устремляются к плюсу батарейки.
Как он происходит, из каких этапов складывается, в чем заключается основное преимущество данного метода, попробуем разобраться в ходе статьи. Чтобы ответить на данный вопрос, следует сначала обратиться к терминологии и уяснить некоторые основные физико-химические понятия. Постоянный ток - это направленный поток электронов, исходящий от любого источника электричества. Электролит - вещество, раствор которого способен проводить электрический ток.
Электроды - пластинки из определенных материалов, соединенные между собой, которые пропускают электричество через себя анод и катод. Окислительно-восстановительная реакция - это процесс, при котором происходит изменение степеней окисления участников. То есть одни ионы окисляются и повышают значение степени окисления, другие, напротив, восстанавливаются, понижая ее. Уяснив все эти термины, можно ответить на вопрос о том, что такое электролиз. Это окислительно-восстановительный процесс, заключающийся в пропускании постоянного тока через раствор электролита и завершающийся выделением разных продуктов на электродах. Простейшая установка, которую можно назвать электролизером, включает в себя всего несколько компонентов: два стакана с электролитом; два электрода, соединенных между собой.
В промышленности использует гораздо более сложные автоматизированные конструкции, позволяющие получать большие массы продуктов - электролизные ванны. Процесс электролиза достаточно сложный, подчиняется нескольким теоретическим законам и протекает по установленным порядкам и правилам. Чтобы правильно предсказать его исход, необходимо четко усвоить все закономерности и возможные варианты прохождения. Теоретические основы процесса Самые главные основополагающие каноны, на которых держится электролиз, - законы Майкла Фарадея - знаменитого ученого-физика, известного своими работами в области изучения электрического тока и всех сопровождающих его процессов.